中國微生物菌種查詢網(wǎng):生物技術(shù)目前正處于高速發(fā)展時期,它的發(fā)展方向是什么?哪些最新技術(shù)有利于我們的健康和身體呢?
生物技術(shù)不僅是一門新興的綜合性學(xué)科,更是一個亟待開發(fā)和拓展的全新領(lǐng)域?,F(xiàn)代的生物技術(shù)研究面之廣,所涉及到的學(xué)科更是五花八門,因此,其創(chuàng)新性和發(fā)展趨勢也日新月異。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與科技水平、人類文明和人類健康等都息息相關(guān)。閱讀本文,帶你了解當(dāng)前生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中能夠改善人類健康的6個最新的趨勢。
我們的器官是由不同類型的細胞組成的組織所組成的。簡要了解單元的工作方式將有助于更好地了解以下某些技術(shù)的工作方式?;蚴羌毎囊徊糠?,更具體地說,它們會存儲遺傳信息并形成基因組。換句話說,不同的基因賦予人體不同的特征,例如性別、眼睛顏色和膚色等。
可以說細胞是人體最基本的組成部分。細胞的生命很簡單,它被創(chuàng)造出來,完成它的使命,然后死亡,最后被消滅。有些細胞的基因組會發(fā)生變化,也被稱作基因突變,這種突變可能是從基因的缺失、增加或是復(fù)制這三種任何一種所帶來的。當(dāng)這種情況發(fā)生時,細胞開始分裂異常,不再發(fā)揮其作用。如果不清除,就會形成腫瘤。
基于之前的介紹,在接下來的段落中,您將會了解生物技術(shù)行業(yè)的最新趨勢??紤]到它們革命性的影響和用途,我們選擇向您介紹其中六種不同的技術(shù)。
一、靶向治療
目前,化療是治療癌癥最常用的方法之一,但它會對癌細胞和健康細胞同時造成損傷。幸運的是,還有一些其他的治療方法,光靠它們本身還不夠,因此需要與化療等標(biāo)準(zhǔn)治療方法聯(lián)合使用,這時,這種替代性治療方法會相應(yīng)減少標(biāo)準(zhǔn)化療對病人所造成的損傷。所謂的替代性治療方法,其中一些說的便是靶向治療和免疫療法。
靶向治療有很多種應(yīng)用方式。它們可以通過阻止腫瘤形成營養(yǎng)血管來防止腫瘤的進一步擴散。如果能做到這一點,腫瘤就不可能繼續(xù)生長。
靶向療法的另一個特點即是對癌細胞周圍的正常細胞起到一定的保護作用?!鞍邢颉边@個名字源于它們的特殊性,即它們治療方式的個性化,不同癌癥甚至是不同的病人,針對其病情所采用的靶向治療方式都會有所不同。當(dāng)下,研究人員還在繼續(xù)發(fā)展新的靶向治療類型,這一領(lǐng)域依然存有很大的發(fā)展空間。
二、細胞與基因治療(CRISPR)
細胞與基因治療,更確切地說,是CRISPR基因編輯技術(shù),它是一種分子生物學(xué)中的基因工程技術(shù),通過這種技術(shù),人們可以在不需要任何外科手術(shù)的前提下修改生物體內(nèi)的基因組。據(jù)了解,這是在體內(nèi)進行的,這意味著整個過程是不需要從宿主體內(nèi)提取目標(biāo)基因的。如前所述,細胞可能會遭遇突變,這些基因突變會導(dǎo)致許多疾病,如癌癥、自閉癥和血友病。
CRISPR使用的是Cas9蛋白的細菌抗病毒防御系統(tǒng)。該蛋白與合成的RNA先導(dǎo)序列一起插入機體,一旦插入,蛋白質(zhì)就會檢測出與其中一個合成先導(dǎo)序列相同的序列。而通過使用防御機制,它從細胞基因組中切割出所需的序列,換句話說,即由突變所引起的基因改變或基因序列可從機體中移除。
科學(xué)家們?nèi)栽谠噲D弄清楚人類基因組是如何工作的,所以即使這項技術(shù)是在2012年被公之于眾的,但它仍是一個亟待發(fā)展的領(lǐng)域,會有更多的創(chuàng)新突破的空間。與此同時,在該話題下許多專家一些沖突,其中大多數(shù)是圍繞道德和法律方面所展開的。人們談?wù)撨@個話題最多的一次是在2019年,一位科學(xué)家創(chuàng)造了第一批基因編輯嬰兒,結(jié)果,大家普遍認為對人類進行基因組編輯是不道德的,并且目前還不鼓勵這么做。
目前,即使這是一個比較敏感的課題,但CRISPR仍在繼續(xù)研究中,并且已經(jīng)在一些醫(yī)療領(lǐng)域得到了應(yīng)用。人們還發(fā)現(xiàn)了比Cas9更精確的其他蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)Cas14就是一個例子。
三、BMIs
BMIs最近很流行,以至于埃隆?馬斯克(Elon Musk)也開始在該領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)了。BMI代表的是腦機接口,它是一種將大腦(或肌肉)刺激與計算機連接起來的技術(shù)。因此,它可以提供很多好處,從幫助殘疾人到改善身體狀況,都可以讓他們能更好地克服身體活動的限制。
在這個領(lǐng)域有很多研究。其中一項研究旨在將大腦信號轉(zhuǎn)換成聽覺反應(yīng),以支持受過外傷或者癱瘓的人,有一些還想要連接多個大腦,以形成人類大腦的網(wǎng)絡(luò)。而其他人想要模仿和使用來自身體某部分的肌肉刺激,比如手。目前開發(fā)了許多新的技術(shù),這些技術(shù)不僅可以改變我們操作電腦的方式,甚至都可以改變我們自己的身體。
四、手術(shù)中的增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)
增強現(xiàn)實(Augmented reality)技術(shù)最近越來越流行,對于外科醫(yī)生來說它也是非常有用的。增強現(xiàn)實技術(shù)不僅有助于減少手術(shù)過程中可能發(fā)生的損傷,提高手術(shù)的成功率,它也能讓外科醫(yī)生能夠方便地看到手術(shù)目標(biāo)位置周圍的區(qū)域,從而為醫(yī)生提供一個整體視圖。
增強現(xiàn)實技術(shù)包括一些復(fù)雜的設(shè)置,比如使用相機、傳感器和一些像電腦這種處理單元,(讀者可以通過查看飛利浦和微軟的合作,以及他們的產(chǎn)品Hololenses 2,以便更詳細地了解這些設(shè)置是如何工作的)。這項技術(shù)仍有發(fā)展的空間,許多人已經(jīng)在嘗試對該技術(shù)進行下一階段的研究了。
五、遠程醫(yī)療
遠程醫(yī)療主要分為兩個部分:一個是電子醫(yī)療記錄,另一個是為用戶提供在線醫(yī)療幫助。電子醫(yī)療記錄可以促進跨境互操作,將大大降低醫(yī)療成本,并且這也會在尊重個人隱私的同時,促進該領(lǐng)域更好更快的創(chuàng)新發(fā)展。在線醫(yī)療幫助可以為病人和醫(yī)生都省了很多麻煩,如果是輕傷的話,用這種方式病人可能會感覺更好一些。
許多私營企業(yè)以及一些政府行為顯然已經(jīng)加入了遠程醫(yī)療這一潮流。法國的電子健康檔案(DMP)就是個成功安全應(yīng)用電子健康檔案改善醫(yī)療保健的好例子,它由2011年推行,是一項法國境內(nèi)人們自愿采用的免費服務(wù)。另一個例子是比利時裔美國人Andaman7讓患者在他們自己的手機上創(chuàng)建一個個人健康記錄(PHR)。
六、人造器官
移植的主要困難是得找到一個器官供體。幸運的是,現(xiàn)在這種問題越來越少了,外科手術(shù)的另一個新趨勢是在移植器官手術(shù)中使用3D打印的器官。這種3D打印機使用的是生物墨水,這是一種由活細胞制成的可打印材料,能用來制作模型組織,它可以包含一種或多種細胞,這主要是基于具體情況需要來定的。生物墨水通常會與懸浮細胞混合,這些懸浮細胞可以引導(dǎo)它們達到預(yù)期目的。懸浮細胞主要來自捐贈者,甚至是病人自己也可以,這樣有利于制作出一個排異化反應(yīng)較小的個性化器官。
截至目前,3D打印組織技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)造了一些功能齊全的器官,這讓世界范圍內(nèi)的器官移植手術(shù)都很成功。一些利用3D打印技術(shù)成功制作的器官在“市場”上也能買到,比如腎臟、肝臟、心臟、角膜和骨骼。
所有這些發(fā)現(xiàn)都是改善人類身體健康所完成的巨大進步。我們比以往任何時候都更接近永不生病、永不衰老、甚至永生不死的理想。我們已經(jīng)準(zhǔn)備好享受變化,享受比現(xiàn)在更加美好的未來。